同步與非同步複製策略
現代商業世界每秒都在擴張,這意味著需要保護的脆弱數據量正不斷增加。一旦發生災難,每家企業都必須制定一套還原策略,以盡快保護並恢復關鍵業務流程。因此,遠端複製的需求應運而生,這意味著將關鍵業務數據傳送至異地,以實現可靠的儲存與快速還原。
什麼是遠端複製？
遠端複製是資料保護與還原的重要環節。過去,複製技術主要用於將應用程式資料複製並儲存至異地位置。然而,隨著時間推移,這項技術已大幅擴展。目前,透過複製技術,您可以在遠端目標主機上建立虛擬機器的同步副本。該虛擬機器的副本稱為 複製品,其功能性與來源主機上可用的一般虛擬機器完全相同。虛擬機器副本可傳輸至任何具備執行能力的硬體上並在該處運行。若原始虛擬機器發生故障,這些副本可在數秒內啟動。這項技術不僅能大幅縮短停機時間,還能降低與災難相關的潛在商業風險及損失。
在執行複製工作之前,應考慮以下因素:
- 距離 — 站點之間的距離越遠,延遲就越明顯。
- 頻寬 — 網速與網路連線品質應足以確保具備高階連線能力,以實現快速且安全的資料傳輸。
- 資料傳輸速率 — 資料傳輸速率應低於可用頻寬,以免造成網路過載。
- 複製技術 — 複製工作應以並行(同時)方式執行,以有效利用網路資源。
這些因素有助於決定在處理特定類型的災難時,應採用哪種複製方式。
同步與非同步複製策略
資料複製主要可分為兩種類型:同步與非同步。
同步複製
在此,當主資料中心創建或更新新資料時,資料會同時複製到遠端的次要位置。這使得複製過程近乎即時,讓您能確保資料副本與原始資料的時差僅有幾分鐘。基本上,來源與目標兩端始終保持完全同步,這對於成功的災難還原(DR)至關重要。
由於資料 原子級地 當在多個遠端位置進行更新時,網路效能與可用性會受到影響。原子操作被定義為一組必須在不中斷的情況下完整執行的操作序列,才能進行下一項任務。在同步複製的背景下,這意味著只有當本地和遠端儲存裝置均確認寫入完成時,該寫入操作才被視為完成。因此,雖然能確保零資料遺失,但整體效能會因此變慢。
非同步複製
在此情況下,複製作業不會在主儲存裝置進行變更的同時執行。資料僅會在預先設定的時段內進行複製(可能是每小時、每天或每週一次)。由於複本無需與主位置進行即時同步,因此可儲存於遠端的災難復原(DR)位置。
在非同步複製中,資料會 非原子性的 在多個位置進行更新,這意味著應用程式會繼續寫入尚未完全複製的資料。因此,只要本地儲存裝置確認收到資料,該寫入操作即被視為完成。透過非同步複製,可在不影響頻寬的情況下提升網路效能與可用性。這是因為複本並非即時更新。其缺點在於,若發生災難情境,災難復原站點可能無法包含最新變更,導致部分關鍵資料可能遺失。
同步 與非同步複寫的比較:主要差異
| 同步 | 非同步 | |
| 距離 | 當位置相距較近時效果較佳(效能會隨距離增加而遞減)。 | 可在更遠的距離運作(只要資料中心之間有網路連線即可)。 |
| 成本 | 更貴 | 更具成本效益 |
| 還原點目標 (RPO) | 零 | 從 15 分鐘到數小時 |
| 還原時間目標 (RTO) | 簡短 | 簡短 |
| 網路 | 需求更大的頻寬,且會受到延遲的影響;可能受到廣域網路中斷的影響(因為複製資料的傳輸無法延後至稍後進行)。 | 需求頻寬較低,且不受延遲影響;不受廣域網路中斷的影響(因為資料副本可暫存於本地端,直至廣域網路服務恢復為止)。 |
| 資料遺失 | 零 | 可能會遺失最新的資料更新。 |
| 韌性 | 單一故障可能導致服務中斷;導致資料損毀的病毒或其他惡意元件,可能會複製到資料的第二份副本中。 | 發生兩次故障後,服務可能會中斷。 |
| 演出 | 低(等待來自次要位置的網路確認)。 | 高(不等待來自次要位置的網路確認)。 |
| 管理 | 可能需要專用硬體;支援高階區塊式儲存陣列及網路型複寫產品。 | 與其他產品的相容性更高;支援基於陣列、網路及主機的複製產品。 |
| 使用情境 | 這是針對即時災難還原以及絕對不能有任何資料遺失的專案的最佳解決方案。 | 這是用於儲存敏感度較低資料,以及針對可容忍部分資料遺失之專案進行即時災難還原的最佳解決方案。 |
哪種更好:同步式還是 非同步複製？
這個問題沒有明確的答案;您的選擇完全取決於您的業務優先順序。異步複製最適合跨長距離且預算有限的專案。它也適合能夠承受部分資料損失的企業。另一方面,當需要可靠且長期的儲存,且企業無法承受任何關鍵資料損失時,則應採用同步複製。當恢復時間目標 (RTO) 和恢復點目標 (RPO) 要求較短時,同步複製特別有用。
然而,其實存在折衷方案:您可以在不同的基礎架構層級上,同時採用同步與非同步複製策略。例如,同步複製可用於透過區域網路 (LAN) 傳輸並保護資料,而非同步複製則負責將關鍵資料傳送至遠端災難復原 (DR) 站點。
複製至 NAKIVO Backup & Replication
複製方式
vSphere Replication 在 NAKIVO Backup & Replication 此模式採永久增量複製。首次複製會完整複製虛擬機器,但後續的複製工作僅會將資料的變更儲存至副本中(增量)。此外,每次複製工作完成後,系統都會建立一個還原點,該還原點會參照虛擬機器還原所需的所有資料區塊。此複製模式可降低網路負載,並節省您原本需花費在完整複製工作上的時間。
相容平台
NAKIVO Backup & Replication 可在各種硬體和軟體平台上快速部署:
- VMware VA。 預先配置的 VMware VA 可輕鬆下載,並匯入至 VMware vSphere 中。
- NAS. 透過安裝 NAKIVO Backup & Replication 直接儲存至 NAS設備,您即可建立專屬的虛擬機器備份裝置。
- AWS AMI。 NAKIVO Backup & Replication 可作為預先配置的 Amazon 機器映像 (AMI) 部署於 Amazon 雲。
- NAKIVO Backup & Replication 只需一項指令,即可安裝在執行 Linux 的實體或虛擬機器上。
- NAKIVO Backup & Replication 只需單擊一下,即可安裝在運行 Windows 的實體或虛擬機器上。
複製特點
快照能捕捉系統在特定時間點的狀態。透過 NAKIVO Backup & Replication, 虛擬機器複本是透過虛擬機器快照建立的,這些快照用於擷取當前的虛擬機器資料。每次執行複製工作時,系統會建立一個暫時的虛擬機器快照,識別出變更的資料,並將所有更新內容加入複本中。工作完成後,該快照即會被刪除。
變更區塊追蹤
NAKIVO Backup & Replication 此功能仰賴 VMware CBT(變更區塊追蹤)與 Hyper-V RCT(韌性變更追蹤),以識別並複製自上次複製以來虛擬機器中所做的變更。這項技術能顯著提升複製工作任務的速度。若 CBT 與 RCT 無法使用, NAKIVO Backup & Replication 採用內建的專有變更追蹤方法。
即時應用程式支援
NAKIVO Backup & Replication 這是一項具備應用程式感知能力的解決方案。虛擬機器(VM)用於執行各類業務關鍵型應用程式,包括 Microsoft Exchange、Active Directory、SQL、SharePoint 等。對於這些頻繁進行輸入與輸出的程式而言,確保應用程式資料始終保持一致至關重要,特別是在執行複製工作時。因此,當建立快照時,虛擬機器內的應用程式會將所有交易資料儲存於記憶體中,以免中斷任何正在執行的作業。
貨櫃防護
NAKIVO Backup & Replication 此特點可協助保護關鍵虛擬機器,讓您將其整理至容器中,例如資源池、資料夾或叢集。整個容器皆可新增至特定的複製工作。您可以輕鬆地在容器中新增或移除元素,相關變更將自動反映在對應的複製工作中。此特點相當靈活;您亦可將容器中的特定虛擬機器從複製工作中排除。在此情況下,整個容器將受到保護,唯獨被排除的虛擬機器除外。
螢幕截圖驗證
此特點可讓您自動驗證虛擬機器複製是否已成功完成。一旦複製工作完成,複本中的網路連線即會被停用,且該複本會短暫啟動以擷取螢幕截圖。隨後,複本將重新關機並還原至最近的還原點。使用者將收到一封email報告,其中包含測試啟動作業系統的螢幕截圖。
工作分組
NAKIVO Backup & Replication 讓您能將複製工作整理成群組(資料夾),以便將應用程式、服務和位置以邏輯結構進行排列。此外,您還能輕鬆對群組中的所有或選定的工作執行批次操作。
自動報告
如果您希望隨時掌握複製工作的狀態, NAKIVO Backup & Replication 可以透過發送自動email報告來通知您,無論是按時發送還是按需發送。
工作排程
NAKIVO Backup & Replication 讓您能設定複製工作,使其按需執行或依照排程執行(每日、每週、每月及每年)。您甚至可以設定工作依照符合特定業務需求的自訂排程執行,例如每 20 分鐘、每 5 天,或每個月的第一個星期二。您也可以指定工作應開始與結束的時間區間。
虛擬機器複製的預備階段(初始化)
由於大型虛擬機器(VM)的體積龐大,其初始(完整)複製過程可能需要很長時間。為了加快此過程, NAKIVO Backup & Replication 可執行分階段虛擬機器複製。此特點讓您能先將初始虛擬機器副本傳輸("種子")至可移除式儲存媒體。接著,將這些副本運送至新站點,並利用已傳輸的虛擬機器執行新的複製工作。此後,系統將僅執行增量複製。
還原點
還原點代表虛擬機器在特定時間點的狀態,此狀態隨後將用於虛擬機器的還原。透過 NAKIVO Backup & Replication,您每台虛擬機器複本最多可儲存 30 個還原點。本產品允許您依照"祖父-父親-兒子"(GFS)保留政策儲存還原點,詳情如下所述。此方法可確保虛擬機器複本的還原點會依照指定頻率(例如每日、每週、每月及每年)儲存於災難復原站點。
- 每週保留一個還原點,持續 X 週: 每週的最後一個還原點會儲存指定週數。
- 每個月保留一個還原點,持續 X 個月: 每個月的最後一個還原點會儲存指定數月的時間。
- 每年保留一個還原點,持續 X 年: 每年的最後一個還原點會儲存指定年數。
- RTO 與 RPO: 還原點目標 (RPO) 是指在災難復原過程中,虛擬機器應還原至的最早時間點的上限。因此,它定義了在不對業務造成不合理損害的情況下,可承受的最大資料損失量。透過複製功能,您可以根據需求設定自訂排程來執行複製工作,從而協助您達成更短的 RPO。
虛擬機器複製功能也能協助您達成短期的還原時間目標(RTO)。所謂的 RTO,是指在發生災難後,企業營運必須在規定時間內還原。透過複製功能,只需開啟複本的電源,即可立即還原虛擬機器。
使用情境
虛擬機器複製可保護您的關鍵業務服務免受多種問題的影響,包括因關鍵虛擬機器遺失/故障、主機/資料儲存庫故障或自然災害所導致的問題。當專案涉及敏感資料,且/或對資料損失零容忍時,通常會採用虛擬機器複製。複製技術適用於以下使用情境:
- 使用複本進行災難還原
使用 NAKIVO Backup & Replication,系統故障所造成的負面影響(例如停機和營收損失)將能大幅減輕。透過虛擬機器複製功能,您可以利用其複本近乎即時地恢復整台虛擬機器,從而確保企業服務的高可用性。
- 故障移轉 以及 故障恢復
當災難導致您的主要資料庫無法運作時,您的業務可能會受到嚴重影響——除非您已制定有效的災難復原計畫。此時,故障移轉便派上用場。故障移轉是指從來源虛擬機器切換至虛擬機器複本的過程,藉此將業務關鍵的工作負載從受影響的站點移轉至災難復原站點。
一旦成功恢復主要站點,即可將業務運作切換回原始虛擬機器。此過程稱為故障恢復,可讓您同步主要站點與災難復原站點之間的資料。
- 站點還原
透過 NAKIVO Backup & Replication,您可以 建立站點還原工作流程 (工作項目),這些是可輕鬆組建的自訂演算法,用於自動化及編排災難還原流程。手動執行災難還原計畫可能是一項耗時且資源密集的任務。所幸, NAKIVO Backup & Replication 讓您將各項操作整理成"站點還原工作",只需點擊幾下即可執行。您可以建立專用的站點還原工作,以應對任何類型的災難還原事件。
您的站點還原工作流程中可包含以下操作與條件:
- 故障移轉虛擬機器。 切換至已建立的虛擬機器副本。
- 虛擬機的故障恢復。 將工作負載從災難復原站點的虛擬機器複本,移回生產站點的原始虛擬機器。
- 啟動虛擬機器。 啟動一個或多個虛擬機器。
- 停止虛擬機器。 停止一個或多個虛擬機器。
- 執行工作。 執行您已為虛擬機器建立的資料保護工作(例如備份、複寫等)。
- 停止工作。 停止正在執行的虛擬機器資料保護工作。
- 執行腳本。 在 Windows 或 Linux 電腦上執行您自己的工作前或工作後腳本。
- 附加儲存庫。 附加備份儲存庫。
- 解除儲存庫連結。 解除已掛載的備份儲存庫的掛載。
- 發送email。 在特定操作完成後,接收詳細說明結果的email通知。
- 等等。 在開始下一項動作之前,請等待一段預定的時間。
- 檢查狀況。 在執行下一項操作之前,請先確認資源是否存在、是否正在運行,或是 IP 位址／主機名稱是否可連線。
結論
任何企業都可能遭遇突發災難或系統故障,進而危及業務關鍵資料的完整性。在當今企業環境中,高可用性與業務連續性至關重要,因此制定一套有效的災難復原(DR)計畫絕對不可或缺。
複製技術可成為災難復原的無價工具。應根據您的業務優先順序與需求,明智地實施同步與非同步複製策略。非同步複製是一種經濟實惠的策略,不僅所需頻寬較低,亦無需額外硬體設備,適用於儲存敏感度較低的数据,以及進行長距離數據傳輸。儘管同步複製高度依賴網路連線與延遲表現,但它能確保零數據遺失,並讓您即時恢復關鍵業務運作。
NAKIVO Backup & Replication 這是一套快速且靈活的解決方案,可將您的虛擬機器複製到一個或多個遠端位置,以確保儲存的可靠性。部署此解決方案後,一旦發生災難,您只需啟動複本即可,從而避免營收損失及長期停機。
